RU2103541C1 - Engine electric starting and tank electric loads power supply system - Google Patents
Engine electric starting and tank electric loads power supply system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2103541C1 RU2103541C1 RU95113674A RU95113674A RU2103541C1 RU 2103541 C1 RU2103541 C1 RU 2103541C1 RU 95113674 A RU95113674 A RU 95113674A RU 95113674 A RU95113674 A RU 95113674A RU 2103541 C1 RU2103541 C1 RU 2103541C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- starter
- generator
- inverter
- engine
- batteries
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам электрического запуска двигателя и энергоснабжения потребителей объектов бронетанковой техники, преимущественно к основным танкам и объектам на их базе. The invention relates to systems for electric engine starting and power supply to consumers of objects of armored vehicles, mainly to main tanks and objects based on them.
Известны системы электрического запуска двигателя и энергоснабжения потребителей объектов бронетанковой техники, в которых для запуска двигателя объекта и для питания потребителей электронной энергией используется одна электрическая машина - стартер-генератор. Known systems for electric engine starting and power supply to consumers of objects of armored vehicles, in which to start the engine of the object and to power consumers with electronic energy, one electric machine is used - a starter-generator.
Наиболее близкой к изобретению является система электрического запуска двигателя и энергоснабжения потребителей танка, содержащая стартер-генератор, реле-регулятор напряжения, пускопереключающую в защитную аппаратуру, аккумуляторные батареи (см. Электрооборудование бронетанковой техники. М.: Воениздат, 1976 с. 118, 186, 220 Под ред. Белоновского А.С.). Closest to the invention is a system for electric starting the engine and supplying tank consumers with a starter-generator, a voltage relay-relay, switching into protective equipment, batteries (see Electrical equipment of armored vehicles. M .: Military Publishing House, 1976, p. 118, 186, 220 Edited by A. Belonovsky).
В этой системе в качестве стартер-генератора применена низковольтная электрическая машина постоянного тока с присущими ей недостатками щеточно-коллекторного узла, ограничивающими мощность генератора, снижающими надежность и срок службы генератора. При электрическом запуске двигателя танка стартер-генератором потребляется ток порядка 2000 А, что приводит к преждевременному выходу из строя аккумуляторных батарей и невозможности осуществления многократных попыток запуска двигателя из-за чрезмерного разряда аккумуляторных батарей во время предыдущих запусков. In this system, as a starter-generator, a low-voltage direct current electric machine is used with its inherent disadvantages of the brush-collector assembly, limiting the generator power, reducing the reliability and service life of the generator. When the engine of the tank is started electrically by a starter-generator, a current of about 2000 A is consumed, which leads to premature failure of the batteries and the inability to make repeated attempts to start the engine due to excessive discharge of the batteries during previous starts.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, повышение мощности генератора системы энергоснабжения при ограниченных габаритно-массовых показателях, улучшение условий работы аккумуляторных батарей при электрическом запуске двигателей, а также повышение надежности электрического запуска двигателя танка. The objective of the invention is to remedy these shortcomings, increase the power of the generator of the power supply system with limited overall mass indicators, improve the working conditions of the batteries during electric start of engines, and also increase the reliability of electric start of the tank engine.
Указанная задача решается тем, что в известной системе электрического запуска двигателя и энергоснабжения потребителей танка в качестве стартер-генератора применена электрическая машина переменного тока, выполненная по схеме вентильного двигателя - индукторная машина переменного тока со встроенным датчиком положения ротора (ДПР), питаемая от сети постоянного тока с помощью статического преобразователя -выпрямителя-инвертора. Применением электрической машины переменного тока в качестве стартер-генератора устраняются недостатки, вызываемые наличием щеточно-коллекторного узла у машин постоянного тока, увеличивается мощность генератора в сопоставимых габаритно-массовых показателях. Кроме того, за счет управляемого пуска электрической машины переменного тока потребляемый стартером ток при запуске двигателя танка значительно уменьшается. This problem is solved by the fact that in the known system of electric engine start and power supply of tank consumers, an alternating current electric machine is used as a starter-generator, made according to the scheme of a valve motor - an alternating current induction machine with an integrated rotor position sensor (DPR), powered from a constant current network current using a static converter-rectifier-inverter. The use of an electric alternating current machine as a starter-generator eliminates the disadvantages caused by the presence of a brush-collector assembly for direct current machines, and the generator power increases in comparable overall mass parameters. In addition, due to the controlled start-up of an alternating current electric vehicle, the current consumed by the starter when starting the tank engine is significantly reduced.
Изобретение поясняется чертежом, где представлена блок-схема системы электрического запуска двигателя и энергоснабжения потребителей танка. The invention is illustrated in the drawing, which shows a block diagram of a system for electric starting an engine and supplying consumers with a tank.
Предлагаемая система содержит стартер-генератор, регулятор напряжения 2, электрические фильтры радиопомех 3, блок защиты аккумуляторов 4, аккумуляторные батареи 5, выключатель батарей 6, а также реле стартер-генератор, блок стартерного переключения, пусковое устройство стартера, прибор автоматики согласующий и другие элементы пуско-регулирующей и переключающей аппаратуры системы электрического запуска двигателя и энергоснабжения потребителей танка, показанные на блок-схеме одним блоком 7, выполняющими функцию системы управления пуском в известной системе электрического запуска двигателя. В качестве стартер-генератора 1 применена синхронная индукторная электрическая машина переменного тока со встроенным датчиком положения ротора 8, выполненным на элементах Холла. Вследствие применения в качестве стартер-генератора электрической машины переменного тока, известная система электрического запуска двигателя и энергоснабжения потребителей танка дополнительно содержит выпрямитель инвертор 9 и съему управления инвертором 10, а также реле обмотки возбуждения стартер-генератора 11. The proposed system contains a starter-generator, voltage regulator 2, electrical noise filters 3, battery protection unit 4, rechargeable batteries 5, battery switch 6, as well as a relay starter-generator, starter switching unit, starter starter, matching automation device and other elements the start-up and control and switching equipment of the electric engine start-up system and the power supply of the tank consumers, shown in the block diagram by one unit 7, performing the function of the launch control system in a known electric engine start system. As a starter-generator 1, a synchronous AC induction electric machine with an integrated rotor position sensor 8, made on the Hall elements, is used. Due to the use of an alternating current electric machine as a starter-generator, the known system for electric starting the engine and supplying energy to the tank’s consumers further comprises a rectifier inverter 9 and a control inverter 10, as well as an excitation relay of the starter-generator 11.
Выпрямитель-инвертор 9 предназначен для выполнения двух функций:
-преобразование трехфазного переменного напряжения, вырабатываемого стартер-генератором 1 в генераторном режиме работы в постоянное напряжение бортовой сети танка;
-преобразование постоянного напряжения аккумуляторных батарей 5 в трехфазное переменное напряжение, необходимое для питания стартер-генератора 1 в стартерном режиме работы при запуске двигателя танка.The rectifier-inverter 9 is designed to perform two functions:
-transformation of a three-phase alternating voltage generated by the starter-generator 1 in the generator operating mode into a constant voltage of the on-board network of the tank;
-conversion of the DC voltage of the batteries 5 into a three-phase alternating voltage required to power the starter-generator 1 in the starting mode of operation when starting the tank engine.
Схема управления инвертором 10 служит для управления инвертором 9 по сигналам с датчика положения ротора 8 и системы управления пуском 7. Датчик положения ротора 8 предназначен для выдачи сигнала на схему управления инвертором 10 с целью открытия соответствующих транзисторов инвертора 9 в зависимости от положения ротора стартер-генератора. Благодаря этому осуществляется самосинхронизация индукторной электрической машины в режиме пуска. В связи с применением выпрямителя 9, работающего на бортовую сеть, отпадает необходимость автоматического включения стартер-генератора 1 в сеть электрооборудования и отключения его от сети. Эту функцию в известном реле-регуляторе напряжения выполняло дифференциально-минимальное реле. В предлагаемой системе энергоснабжения потребителей регулятор напряжения 2 выполняет единственную функцию - обеспечивает автоматическое регулирование напряжения генератора 1 в заданных пределах при изменении скорости вращения, нагрузки и температуры за счет воздействия на обмотку возбуждения 12 стартер-генератора. The control circuit of the inverter 10 is used to control the inverter 9 by signals from the rotor position sensor 8 and the start control system 7. The rotor position sensor 8 is designed to provide a signal to the control circuit of the inverter 10 in order to open the corresponding transistors of the inverter 9 depending on the position of the rotor of the starter generator . Due to this, the self-synchronization of the inductor electric machine in start-up mode is carried out. In connection with the use of a rectifier 9 operating on the on-board network, there is no need to automatically turn on the starter-generator 1 in the electrical equipment network and disconnect it from the network. This function in the well-known voltage regulator relay was performed by a differential-minimum relay. In the proposed power supply system for consumers, the voltage regulator 2 performs a single function - it provides automatic regulation of the voltage of the generator 1 within the specified limits when the rotation speed, load and temperature change due to the impact on the excitation winding 12 of the starter generator.
В связи с необходимостью переключения обмотки возбуждения 12 в стартерном режиме работы стартер-генератора 1 на напряжение аккумуляторных батарей величиной 48 В в схему введено реле обмотки возбуждения 11, размыкающий контакт которого обеспечивает генераторный режим, а замыкающий контакт - стартерный режим работы стартер-генератора 1. Due to the need to switch the field winding 12 in the starter mode of operation of the starter generator 1 to a battery voltage of 48 V, a field coil relay 11 is introduced into the circuit, the opening contact of which provides the generator mode, and the closing contact - the starter mode of operation of the starter generator 1.
На блок-схеме также показаны двигатель танка 13 и кнопке стартер-генератора 14, являющиеся источниками входных сигналов при анализе работы системы энергоснабжения и системы электрического запуска, а также редуктор 15 стартер-генератора. The block diagram also shows the engine of the tank 13 and the button of the starter-generator 14, which are sources of input signals when analyzing the operation of the power supply system and the electric start-up system, as well as the gearbox 15 of the starter-generator.
При реализации предлагаемого изобретения не возникает затруднений, так как элементная база предлагаемых устройств достаточно известна и серийно выпускаемая, а вентильный двигатель изготовлен в макетном варианте силами сотрудников Московского Энергетического института и Военной академии бронетанковых войск. When implementing the invention, there is no difficulty, since the elemental base of the proposed devices is well known and commercially available, and the valve motor is made in a prototype version by the staff of the Moscow Energy Institute and the Military Academy of Armored Forces.
Применение на объектах бронетанковой техники предлагаемой системы электрического запуска двигателя и энергоснабжения потребителей позволит решить ряд принципиально важных задач:
-решается вопрос значительного повышения мощности генератора в существующих габаритно-массовых показателях. Так, по сравнению с известным стартер-генератором СГ-10-1, мощность предлагаемого генератора переменного тока в тех же габаритно-массовых показателях увеличена в два раза;
-за счет частотно-токового управления пуском электрической машины переменного тока в стартерном режиме работы стартер-генератора появляется реальная возможность уменьшения пусковых токов в известной системе. В связи с этим значительно улучшаются условия работы аккумуляторных батарей при запуске двигателя, устраняются причины, приводящие к преждевременному выходу их из строя, повышается надежность запуска двигателя танка и, как следствие, повышается боеготовность объекта;
-отсутствие щеточно-коллекторного узла у стартер-генератора повышает безотказность и долговечность всей предлагаемой системы электрического запуска двигателя и энергоснабжения потребителей танка.The use of the proposed system of electric engine start-up and power supply to consumers at objects of armored vehicles will allow solving a number of fundamentally important tasks:
- the issue of a significant increase in generator power in the existing overall mass indicators is being addressed. So, in comparison with the well-known starter-generator SG-10-1, the power of the proposed alternator in the same overall mass parameters is doubled;
- due to the frequency-current control of starting an electric AC machine in the starter mode of operation of the starter-generator, there is a real possibility of reducing the starting currents in the known system. In this regard, the operating conditions of the batteries are significantly improved when the engine is started, the causes that lead to their premature failure are eliminated, the reliability of starting the tank engine increases, and, as a result, the combat readiness of the object increases;
- the absence of a brush-collector unit at the starter-generator increases the reliability and durability of the entire proposed system of electric starting of the engine and power supply of tank consumers.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113674A RU2103541C1 (en) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | Engine electric starting and tank electric loads power supply system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113674A RU2103541C1 (en) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | Engine electric starting and tank electric loads power supply system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95113674A RU95113674A (en) | 1997-07-20 |
RU2103541C1 true RU2103541C1 (en) | 1998-01-27 |
Family
ID=20170829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95113674A RU2103541C1 (en) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | Engine electric starting and tank electric loads power supply system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2103541C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD984Z (en) * | 2015-07-02 | 2016-07-31 | ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ | Combined Stirling machine startup and electric energy production system |
-
1995
- 1995-07-31 RU RU95113674A patent/RU2103541C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Электрооборудование бронетанковой техники / Под. ред. Белоновского А.С.-М.: Воениздат, 1976, с. 118, 186, 220. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD984Z (en) * | 2015-07-02 | 2016-07-31 | ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" АНМ | Combined Stirling machine startup and electric energy production system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5587647A (en) | Dual output synchronous-induction starting/generating system | |
US5537025A (en) | Battery charger/pre-exciter for engine-driven generator | |
US4100474A (en) | Multi-voltage vehicular network system | |
US6580178B1 (en) | Pulsed charge starter/alternator control system | |
GB2371426A (en) | Pulsed charge power delivery circuit | |
BE1015619A5 (en) | INDEPENDENT FULLY AUTOMATED AND PORTABLE DEVICE FOR CHARGING WET BATTERIES characterized in that using a FOR BY AN ELECTRIC MACHINE TO SUPPLY CHARGE CURRENT NEEDS impetus SUPPLYING THE ENGINE START AND STOP OF LISTED MOTOR AUTOMATIC CAN HAPPEN. | |
RU2103541C1 (en) | Engine electric starting and tank electric loads power supply system | |
US3174048A (en) | Automotive battery charging circuits | |
GB2350946A (en) | Motor vehicle power supply | |
RU2319277C1 (en) | Dc electric energy autonomous supply | |
EP3698448B1 (en) | Controller for a power generation system and operating method thereof | |
JPH03204360A (en) | Vehicle power source device | |
EP0031225A1 (en) | Battery charging system | |
US5189361A (en) | High voltage dc power generation circuit powered from the alternator of a motor vehicle | |
RU2173020C2 (en) | Power system with induction starter-generator | |
RU2106516C1 (en) | Tank engine electric starting and consumer supply system | |
RU41497U1 (en) | WIND POWER PLANT | |
RU95113674A (en) | SYSTEM OF ELECTRIC STARTING OF THE ENGINE AND POWER SUPPLY OF TANK CONSUMERS | |
SU1436184A1 (en) | Arrangement for uninterrupted power supply of operative circuits | |
JP2712261B2 (en) | Control device for turbocharger with rotating electric machine | |
SU1001425A1 (en) | Device for starting vehicle starter-generator | |
RU2132483C1 (en) | Automatic windmill electric generating plant | |
RU2046042C1 (en) | Self-sustained motor-generator plant | |
SU1115935A1 (en) | Diesel-powered coach train power supply arrangement | |
RU2118695C1 (en) | Vehicle electrical system |